JPH0112877B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 紙料がスライス１を介してすき網３に射出さ
れる長網式製紙機内での紙ウエブ形成方法に於い
て、紙ウエブが、スライスから突出する可撓性上
部リツプ５とすき網３の１部分との間のスペース
８内に形成され、前記部分が形成の少なくとも終
期には支持されていない状態であり、同時に、前
記紙料の脱水が、すき網の前記部分に於いて真空
を介して行なわれ、紙ウエブがすき網の非支持部
分に存在する間は形成後も真空が変らずに維持さ
れていることを特徴とする紙ウエブ形成方法。

２ 紙ウエブが可撓性上部リツプ５とすき網３の
非支持部分との間のスペース８内に形成されるこ
とを特徴とする請求の範囲１に記載の方法。

３ 形成スペース８後にウエブ上に遊離液体表面
が残存しないように、形成スペース８内で紙料が
脱水されることを特徴とする請求の範囲１又は２
に記載の方法。

４ 形成の初期に微乱流が紙料に与えられること
を特徴とする請求の範囲１〜３のいずれかに記載
の方法。

５ 連続するスライス１ａ，ｂ，ｃからそれ自体
公知の方法で紙料を射出することによつて複数層
を含む紙ウエブが形成され、可撓性上部リツプ５
ａ，ｂ，ｃとすき網３の部分との夫々の間に於い
て互いに重なり合う層が順々に形成され、前記部
分が形成の少なくとも終期には支持されていない
状態であることを特徴とする請求の範囲１〜４の
いずれかに記載の方法。

６ 紙料２をすき網３に向つて射出するためのス
ライス１を持つヘツドボツクスを含んでおり、紙
ウエブ形成スペース８が、スライス１の上方部分
から突出する可撓性上部リツプ５とすき網３の１
部分とにより形成されており、前記部分は形成ス
ペース８の少なくとも終結部に於いて支持されて
いない状態であり、すき網の非支持部分は、紙料
を脱水すべく上部開口サクシヨンボツクス９の上
方に位置しており、すき網３の非支持部分は、す
き網３の移動方向に可撓性上部リツプ５より長い
ある距離まで伸びていることを特徴とする長網式
製紙機内での紙ウエブ形成装置。

７ 紙ウエブ形成スペース８は可撓性上部リツプ
５とすき網３の非支持部分とにより形成されるこ
とを特徴とする請求の範囲６に記載の装置。

８ すき網３の非支持部分は、上部リツプ５より
長い一定距離まで伸びており、この余剰距離の長
さは、形成スペース８の長さの少なくとも10％で
あることを特徴とする請求の範囲６又は７に記載
の装置。

９ 可撓性上部リツプ５が滑らかな下部表面を有
することを特徴とする請求の範囲６〜８のいずれ
かに記載の装置。

１０ 形成スペース８の開始部の可撓性上部リツ
プ５の下部表面が凹凸部１０を備えることを特徴
とする請求の範囲６〜８のいずれかに記載の装
置。

１１ 脱水ストリツプ１４が、形成スペース８の
開始部ですき網の下方に配置されていることを特
徴とする請求の範囲６に記載の装置。

１２ それ自体公知の方法で多層紙を製造するた
めに、数個のスライス１ａ，ｂ，ｃが順々に配置
されており、各スライス１ａ，ｂ，ｃは可撓性上
部リツプ５ａ，ｂ，ｃを備えており、上層用上部
リツプはすぐ下の層の上部リツプより長く伸びて
おり且つすき網３の部分と共に形成スペースを形
成しており、前記部分は形成スペース８の少なく
終結部に於いて支持されていない状態であること
を特徴とする請求の範囲６〜１１のいずれかに記
載の装置。

明細書 本発明は、長網式製紙機に於ける紙ウエブの形
成方法及び該方法を実施するための装置に係る。

紙ウエブが、制御された条件下にある機械の湿
部に於いて形成されることは、製造される紙の性
質にとつて極めて重要である。

通常、紙料はフリージエツトの形状でヘツドボ
ツクスからすき網に射出され、ここで紙料の脱水
が行なわれ紙ウエブが形成される。ウエブの形成
に対して多数の種々の妨害要因が影響を与える。
例えば、紙料内の繊維の不完全な分散、ヘツドボ
ツクスから出るパルプの不均等な流れ、パルプジ
エツトとすき網との間の速度の差、適当でない又
は欠陥のある脱水部材による不均等な脱水があ
る。

前記妨害要因のうちの最初の２つを解決するこ
とは特に困難である。幾何学的−機械的理由から
繊維は凝集する傾向を持つ。このフロキユレーシ
ヨン傾向は繊維濃度及び繊維長の増加によつて助
長される。良好な地合いを持つ紙を製造し得るよ
うに、繊維フロツクが紙料中に十分に分散してい
なければならない。このような分散は、繊維濃度
を極めて低くすることによつて達成されるが、多
くの場合、これによつて必然的に大流量の処理が
必要になるので、好ましい方法とは言えない。繊
維フロツクの分解は、紙料流の中の微乱流によつ
て生起され得る。従つて、機械の製造業者は、十
分な強さの小規模乱流を生じるような流動形態を
ヘツドボツクス内で成立させることに努める。し
かし乍ら、実際的処理から得た経験によれば、こ
れはジレンマを生じた。形成された乱流はしばし
ば比較的広いスペクトルを持つ。即ち、これは、
小規模乱流と混合した比較的大規模の乱流であ
る。小規模乱流は急速に減衰し、これにより急速
な再凝集が生起される。豊かなエネルギーを持つ
大渦巻はより長い持続時間を有しており、しばし
ば、ヘツドボツクスから出た流れに合流する機会
を持つ。ヘツドボツクスから射出されたジエツト
中の乱流のレベルが高過ぎると、その結果とし
て、ジエツトの幾何学的形状の変化が生じる（ジ
エツトの幾何学的形状は本来、スライスの幾何学
的形状により決定される）。機械を横切る紙料ジ
エツトの厚みは時間に伴なう局部的な変動及び同
時的局部的な変動を示す。形成されるシートの坪
量はすき網を横切る紙料層の厚みに依存するの
で、従つて坪量は、紙ウエブの１部分から別の部
分まで変動する。

必要な乱流レベルがすき網上のウエブ形成を許
容できないほど妨害するので、紙料のデフロキユ
レーシヨンがしばしば不十分になることを含む前
記の如き問題は勿論、ダブルワイヤーマシンより
も長網式製紙機に於いてより深刻である。前者の
機械に於いては、通常はフリージエツトの長さが
短かく、脱水が急速に生起されるので、紙料層の
厚みの変化が長網式製紙機と同程度まで進むだけ
の十分な時間が無い。

長網式製紙機上の繊維層中の個々の繊維の一定
の状態までの脱水は、形成テーブル、テーブルロ
ール、フオイル、湿潤サクシヨンボツクスを形成
する種々のタイプの脱水部材によつて実施され
る。これらの部材は、いずれも脱水という主目的
に加えて、多かれ少なかれ紙料層内に乱れを導入
するという目的を有する。１例としてフオイルを
用いた脱水に関して説明する。

機械の方向にすき網と共に放散スペースを形成
すべくフオイルストリツプをすき網に対して所定
角度で位置決めする。すき網が紙料層と共にスト
リツプ上で急速に前進すると、放散スペース内に
真空が形成され、脱水が生起される。脱水された
多量又は少量の水は、すき網の下側に附着してす
き網に沿つて次のフオイルストリツプまで進む。
次のストリツプの前縁に於いて、脱水された水が
掻出される。このような水の掻出しによつて圧力
パルスが生じ、このパルスは上方に向けられて、
すき網とすき網上に存在するすでに形成されたウ
エブに作用する。圧力パルスの大きさは、掻出さ
れた水量と掻出し角とすき網速度との関数であ
る。すでに記載した理由により、ヘツドボツクス
から流出する紙料の中に、紙の地合いにとつて許
容できないフロキユレーシヨン状態がしばしば存
在する。フオイルストリツプの前縁で生じる圧力
パルスは、すき網上の紙料に剪断応力を導入す
る。これらの応力は、ウエブ形成の初期段階に確
実なデフロキユレーシヨン効果を生ずる。しかし
乍らこの効果は制御が難しく、更に、ウエブ形成
のある程度後期の段階で余りにも強い圧力パルス
が存在すると、すき網上にすでに形成された繊維
網を破壊し、これによりウエブ形成にマイナスの
影響を与える。

前記の問題を解決するために種々の方法及び構
造が提案されてきた。例えば、ヘツドボツクス上
にスライスを使用し、上部スライスリツプがすき
網の移動方向ですき網上方及びすき網下方に配置
された脱水部材上方を前方に伸びるように配置す
ることは公知である。目的は、上部リツプとすき
網との間に集束スペースを成立させ、紙料流をこ
のスペース内で一定に維持し得るようにこのスペ
ースを脱水速度に適応させることである。この結
果、脱水処理の殆んどの間に、紙料層は延長上部
リツプとすき網とによつて十分に限定され、ヘツ
ドボツクス内で生じる流体力学的乱れは発達する
可能性を持たない。延長上部リツプとすき網との
間の集束スペースは、その形状に関して限定され
得るので、上部リツプは剛性であり、すき網は、
すき網に所与の張力を与える脱水部材により支持
されている。脱水部材はサクシヨンブレストロー
ルでもよく又は平面サクシヨンボツクスでもよ
く、後者は種々の形状で形成され得る。サクシヨ
ンボツクスカバー内の開口領域は、機械に対して
交差方向に伸びる孔型又はスリツトであつてもよ
い。全部のサクシヨンボツクスカバーに於いては
いずれも開口領域及び面領域の夫々の配置は、吸
引領域に於いてたわみが最小となるようにすき網
が支持される配置である。サクシヨンボツクスは
複数区分に分割され得る。従つて、種々の区分に
於いて種々の減圧レベルが使用され得る。この配
置によつて、集束する形成スペースに適応するよ
うに脱水速度を制御し得る。しかし乍ら、フオイ
ルに関して前記に記載したように、脱水段階中に
すき網下方にサポートが存在するので、圧力パル
スは上方のすき網に向けられ、形成ウエブに対す
る分解効果を有し得る。形成された繊維網が面領
域上方の安定化吸引力の作用をも受けないので、
この状態は更に深刻である。

本発明の目的は、紙ウエブ形成に関して生じる
前記の如き欠点を可能な最大範囲まで除去するこ
とである。本発明の目的は、添付の請求の範囲に
記載の如くスライスから突出する可撓性上部リツ
プと形成の少くとも終期には支持されていないす
き網の１部分との間のスペースで紙ウエブ形成を
生起することにより達成された。

紙ウエブの形成の少くとも終期が可撓性上部リ
ツプとすき網の非支持部分との間のスペースに於
いて生じるので、流体力学的乱れが緩衝され、従
つて、紙ウエブのより均等な坪量が維持され得
る。集束する形成スペースは脱水処理のモードに
それ自身で自動的に適応する。ヘツドボツクス内
の紙料濃度を、形成処理を妨害しないで増加し得
る。嵩高い紙を製造したい場合、このことは特に
有利である。脱水は、形成中にすき網の下面の真
空によつて実行される。非支持すき網部分が、維
持された真空に於いて可撓性上部リツプより長く
伸びているので、紙ウエブが形成スペースを離れ
るときに紙ウエブ中にいかなる乱れも生じない。

可撓性上部リツプとウエブとの間に発達する液
膜は、ウエブが形成スペースを離れると直ちにウ
エブ内に吸引される。

乱されないウエブ形成に加えて、本発明は更
に、高い脱水能力を可能にする。これにより製紙
機のすき網部を短縮することが可能である。

本発明は更に、多層紙の製造に適用され得る。
この場合、紙料は２個以上のスライスを介してす
き網に移送され、且つ、好ましくは各スライスの
上方部分に可撓性上部リツプが備えられており、
上層用の上部リツプは、下位に存在する層のため
の上部リツプより長く伸びている。

添付図面に基いていくつかの具体例により本発
明を下記に説明する。

第１乃至３図は、装置の３個の具体例の断面
図、 第４図は多層紙製造用具体例を示しており、 第５図は装置の別の具体例を示す。

第１図はヘツドボツクス（図示せず）上のスラ
イス１を示す。紙料２は、スライスから、ブレス
トロール４の周囲を通るすき網３に射出される。
可撓性上部リツプ５はスライスの上方部分から伸
びており固着手段６によつてスライスに取付けら
れている。スライス開口は、調整手段７によつて
調整され得る。スライス１は、紙料ジエツトとす
き網との間に小さい角度が形成されるように配向
されるべきである。該角度は好ましくは15゜より
小さい角度でなければならない。

可撓性上部リツプ５とすき網との間に紙ウエブ
形成スペース８が形成される。前記スペース８の
下方にサクシヨンボツクス９が配置されている。
サクシヨンボツクス９はウエブの幅全体に伸びて
おり上部が開口している。その結果すき網は支持
されない状態でサクシヨンボツクス上を通る。サ
クシヨンボツクスと非支持すき網部分とは上部リ
ツプ５より前方の或る距離まで伸びている。この
余剰距離の長さは、形成スペースの長さの少くと
も10％でなければならない。

サクシヨンボツクス内の減圧によつて紙料は形
成スペース内で迅速に脱水される。サクシヨンボ
ツクス内の減圧は水柱0.2〜1.0m、好ましくは水
柱約0.5mでなければならない。

可撓性上部リツプ５と非支持すき網部分との間
のスペースに於いて紙ウエブが制御されて形成さ
れるので、ヘツドボツクス内の紙料濃度は、低坪
量の紙を製造する場合は0.1〜1.0％好ましくは0.3
〜0.8％以内に維持され、パルプシート製造の場
合は1.0〜2.0％好ましくは1.3〜1.7％以内に維持
する。

第１図に示す可撓性上部リツプ５は、滑らかな
下部表面を有する。形成スペースの開始部で紙料
中の微乱流を増加するために、上部リツプの下部
表面は第２図に示す如き凹凸部１０を有してお
り、この凹凸部は流れの中に剪断力を導入する。
これらの力は、紙料に対するデフロキユレーシヨ
ン効果を有しており、これによりウエブ形成が改
良される。第２図に於いて対応する細部は、第１
図と同じ参照符号で示されている。第２図によれ
ば上部リツプ５は、リツプ交換をいつそう簡単且
つ迅速に実施できるように取付けられている。

第３図はスライス１の別の具体例を示す。この
図に於いて、可撓性上部リツプ５は、取付縁に沿
つて厚くなつた部分１１を備えており、部分１１
は固着手段６の溝１２に嵌合している。

前記溝１２はスライスの幅全体に沿つて伸びて
おり、上部リツプ５の交換を簡単にする。

第４図は多層紙製造用具体例を示す。ヘツドボ
ツクス１３は、３個のスライス１ａ，ｂ及びｃを
有する３個のチヤンバ１３ａ，ｂ及びｃを有して
おり、各スライスは可撓性上部リツプ５ａ，ｂ及
びｃを備える。最下位の上部リツプ５ａはすき網
３の非支持部分より長い所定距離まで伸びてい
る。中央の上部リツプ５ｂはリツプ５ａの前方の
ある距離まで伸びており、最上位の上部リツプ５
ｃは上部リツプ５ｂの前方のある距離まで伸びて
いる。紙ウエブが別の数の層を含むときは、それ
に従つて装置を設計する。

第５図は別の具体例を示す。この具体例に於い
ては第２図の具体例と同じく、形成スペースの開
始部で紙料中に微乱流の増加が得られる。この具
体例によれば、吸引領域の開始部で複数の脱水ス
トリツプ１４がすき網の下方に配置されている。
ストリツプ１４の機能は、すき網に隣接の流れの
中に流体力学的剪断領域を導入することである。
これらの結果、紙料に対するデフロキユレーシヨ
ン効果が得られる。同時に、すでに形成された繊
維網が弛緩し、連続的脱水が容易になるであろ
う。他の点ではこの具体例は第１図の具体例に対
応する。